JP7479958B2

JP7479958B2 - 車両用灯具

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Publication number: JP7479958B2
Application number: JP2020107722A
Authority: JP
Inventors: 浩一郎阿野; 啓之千竈
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2020-06-23
Filing date: 2020-06-23
Publication date: 2024-05-09
Anticipated expiration: 2040-06-23
Also published as: JP2022003617A

Description

本発明は、車両用灯具に関し、特に、法規が定める範囲及び明るさが異なる２種類のランプ機能を実現することができる車両用灯具に関する。

複数の半導体発光素子とインナーレンズとアウターレンズとを用いた車両用灯具が例えば特許文献１に記載されている。

本発明者らは、特許文献１に記載の車両用灯具を、テールランプ、ストップランプ兼用の車両用信号灯具に適用することを検討した。

特開２０１７－２２８４４０号公報

しかしながら、本発明者らが検討したところ、特許文献１に記載の車両用灯具においては、インナーレンズを透過しアウターレンズに入光した各々の半導体発光素子からの光が、アウターレンズの表面に設けられた遮光反射面と遮光反射面との間のスリット部から放射状に出光する構成であるため、テールランプ用配光パターン及びストップランプ用配光パターンについて法規が定める範囲を、法規が定める明るさで照射することが難しいことが判明した。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、法規が定める範囲及び明るさが異なる２種類のランプ機能を実現することができる車両用灯具を提供することを目的とする。

本発明にかかる車両用灯具は、フレキシブル性を有するフィルムと、前記フィルムに実装された複数の半導体発光素子と、を含むフィルム光源と、前記複数の半導体発光素子が対向する複数の入光部を含む裏面と、その反対側の表面と、を含むインナーレンズと、前記入光部は、中央入光面と、当該中央入光面の周囲に設けられた周囲入光面と、を含み、前記フィルム光源は、各々の前記半導体発光素子と各々の前記入光部とが対向した状態で前記インナーレンズの後方に配置されており、前記中央入光面は、当該中央入光面から前記インナーレンズに入光する、前記半導体発光素子からの光のうち当該半導体発光素子の光軸に対して狭角方向の光を拡散させるレンズ面であり、前記周囲入光面は、当該周囲入光面から前記インナーレンズに入光する、前記半導体発光素子からの光のうち当該半導体発光素子の光軸に対して広角方向の光を集光させるレンズ面であり、前記インナーレンズの表面には、各々の前記中央入光面及び各々の前記周囲入光面から前記インナーレンズに入光し当該インナーレンズの表面から出光する各々の前記半導体発光素子からの光を制御する光制御面を含む複数の配光用カットが設けられている。

このような構成により、法規が定める範囲及び明るさが異なる２種類のランプ機能を実現することができる車両用灯具を提供することができる。

これは、中央入光面からインナーレンズに入光し、半導体発光素子の光軸に対して狭角方向に拡散される半導体発光素子からの光、及び、周囲入光面からインナーレンズに入光し、半導体発光素子の光軸に対して広角方向に集光される半導体発光素子からの光が、インナーレンズの表面に設けられた複数の配光用カットにより制御されることによるものである。

上記車両用灯具において、前記フィルム光源は、各々の前記半導体発光素子の光軸と各々の前記入光部の光軸とが一致した状態で配置されており、前記中央入光面及び前記周囲入光面は、それぞれ、前記入光部の光軸に対して回転対称に構成されており、前記周囲入光面は、前記中央入光面の外周縁から前方に向かって錐台状に拡がるテーパ筒状のレンズ面であってもよい。

また、上記車両用灯具において、前記インナーレンズは、車幅方向内側に配置される平坦部と、前記平坦部の車幅方向外側の端部から車両側面に回り込む回り込み部と、を含み、前記フィルム光源は、前記平坦部に対しては当該平坦部に沿って平行の状態で、かつ、前記回り込み部に対しては当該回り込み部に沿って湾曲した状態で配置されていてもよい。

また、上記車両用灯具において、前記回り込み部に設けられた各々の前記入光部の光軸と前記光制御面とがなす角度は、前記平坦部に設けられた各々の前記入光部の光軸と前記光制御面とがなす角度より小さくてもよい。

また、上記車両用灯具において、各々の前記入光部の光軸と前記光制御面とがなす角度は、各々の前記入光部から入光し前記光制御面から出光する各々の前記半導体発光素子からの光が、車両後方に向かい、テールランプ用配光パターン及びストップランプ用配光パターンについて法規が定める範囲を照射するように調整されていてもよい。

また、上記車両用灯具において、前記インナーレンズの表面のうち互いに隣接する前記配光用カット間には、当該配光用カット間から出光する光を拡散させる第１光拡散面が設けられていてもよい。

また、上記車両用灯具において、前記インナーレンズの裏面のうち水平方向に関し互いに隣接する前記入光部間には、鉛直方向に延び、かつ、当該入光部間から入光する光を水平方向に拡散させる第２光拡散面が設けられていてもよい。

また、上記車両用灯具において、前記インナーレンズの裏面のうち鉛直方向に関し互いに隣接する前記入光部間には、水平方向に延び、かつ、当該入光部間から入光する光を鉛直方向に拡散させる第３光拡散面が設けられていてもよい。

本発明により、法規が定める範囲及び明るさが異なる２種類のランプ機能を実現することができる車両用灯具を提供することができる。

車両用灯具１０の斜視図である。（ａ）ＸＹ平面に対して平行な平面による車両用灯具１０の断面図、（ｂ）車両用灯具１０（インナーレンズ３０）の正面図、（ｃ）図２（ｂ）のＡ－Ａ断面における輝度分布である。図２（ａ）中の矩形Ｂ１内の拡大図である。図２（ａ）中の矩形Ｂ２内の拡大図である。図２（ａ）中の矩形Ｂ３内の拡大図である。（ａ）インナーレンズ３０の裏面側から見た斜視図、（ｂ）図６（ａ）中の矩形Ｂ４内の拡大図である。インナーレンズ３０の表面側から見た斜視図である。（ａ）テールランプ用配光パターンの一例、（ｂ）ストップランプ用配光パターンの一例である。比較例の部分拡大図である。（ａ）比較例の光線追跡図、（ｂ）実施形態の光線追跡図である。（ａ）比較例の光線追跡図、（ｂ）実施形態の光線追跡図である。（ａ）図２（ａ）に示すフィルム光源２０をハウジング５０に取り付けた状態の図、（ｂ）図１２（ａ）中の矩形Ｂ５内の拡大図である。

以下、本発明の一実施形態である車両用灯具１０について添付図面を参照しながら説明する。各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。

図１は、車両用灯具１０の斜視図である。

以下、車両用灯具１０を、テールランプ、ストップランプ兼用の車両用信号灯具に適用する例について説明する。

車両用灯具１０は、自動車等の車両（図示せず）の後端部の左右両側にそれぞれ搭載される。左右両側に搭載される車両用灯具１０は左右対称の構成であるため、以下、代表して、車両の後端部の右側（車両前方に向かって右側）に搭載される車両用灯具１０について説明する。

図１に示すように、車両用灯具１０は、フィルム光源２０と、インナーレンズ３０と、アウターレンズ４０と、を備えている。

車両用灯具１０は、アウターレンズ４０とハウジング（図示せず）とによって構成される灯室内に配置され、ハウジング等に取り付けられている。以下、説明の便宜のため、図１に示すように、ＸＹＺ軸を定義する。Ｘ軸は、車両前後方向に延びている。Ｙ軸は、車幅方向に延びている。Ｚ軸は、鉛直方向に延びている。

まず、フィルム光源２０について説明する。

図２（ａ）はＸＹ平面に対して平行な平面による車両用灯具１０の断面図である。図２（ａ）中、アウターレンズ４０は省略されている。

図２（ａ）に示すように、フィルム光源２０は、フィルム２１と、当該フィルム２１に実装された半導体発光素子２２と、を含む。

図１に示すように、フィルム２１は、例えば、外形が横長矩形のフレキシブル性を有するフィルムである。半導体発光素子２２は、フィルム２１の表面又は裏面に格子状に複数設けられている。具体的には、図１においては、半導体発光素子２２は、矢印Ａ１が示す方向及び矢印Ａ２が示す方向に格子状に複数設けられている。なお、図１中、二つのフィルム光源２０を用いているが、これに限らず、例えば、これらが連結された一つのフィルム光源を用いてもよい。

図３は図２（ａ）中の矩形Ｂ１内の拡大図、図４は図２（ａ）中の矩形Ｂ２内の拡大図、図５は図２（ａ）中の矩形Ｂ３内の拡大図である。

半導体発光素子２２の配置間隔ｐ１（図３～図５参照）は、例えば、３ｍｍである。半導体発光素子２２は、発光色が赤色の半導体発光素子（例えば、ＬＥＤ）である。半導体発光素子２２は、発光面を備えている。発光面は、例えば、３００μm角程度の矩形の発光面である。半導体発光素子２２の光軸ＡＸ_２２（図３～図５参照）は、発光面の中心を通り、かつ、発光面に直交する方向に延びている。なお、図示しないが、フィルム２１には、半導体発光素子２２の他、半導体発光素子２２に駆動電流を供給するための配線パターンも実装されている。フィルム光源２０については、公知であるため（例えば、特開２０２０－３１０３９号公報参照）、これ以上の説明は省略する。

図３～図５に示すように、フィルム光源２０は、各々の半導体発光素子２２とインナーレンズ３０（平坦部３１及び回り込み部３２）の裏面に設けられた各々の入光部３３とが対向した状態でインナーレンズ３０の後方に配置されている。その際、フィルム光源２０は、平坦部３１に対しては当該平坦部３１に沿って平行の状態（図３参照）で、かつ、回り込み部３２に対しては当該回り込み部３２に沿って湾曲した状態（図４、図５参照）でハウジング５０に取り付けられている（図１２参照）。図１２（ａ）は、図２（ａ）に示すフィルム光源２０をハウジング５０に取り付けた状態の図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）中の矩形Ｂ５内の拡大図である。フィルム光源２０は、例えば、両面テープ等の公知の手段でハウジング５０に取り付けられている。このように取り付けられた状態で、各々の半導体発光素子２２の光軸ＡＸ_２２と、各々の入光部３３の光軸ＡＸ_３３とは一致している。ハウジング５０は、インナーレンズ３０、アウターレンズ４０と同様、平坦部５１と回り込み部５２とを含む。

次に、インナーレンズ３０について説明する。

図１、図２（ａ）に示すように、インナーレンズ３０は、アクリルやポリカーボネイト等の透明樹脂製で、車幅方向内側に配置される平坦部３１と、平坦部３１の車幅方向外側の端部から車両右側面に回り込む回り込み部３２（湾曲部）と、を含む。平坦部３１は、ＹＺ平面に対して平行に配置される。インナーレンズ３０は、例えば、射出成形により一体的に成形されている。

図６（ａ）はインナーレンズ３０の裏面側から見た斜視図、図６（ｂ）は図６（ａ）中の矩形Ｂ４内の拡大図である。

図６（ａ）に示すように、インナーレンズ３０（平坦部３１及び回り込み部３２）の裏面には、半導体発光素子２２が対向する入光部３３が格子状に複数設けられている。具体的には、図６（ａ）においては、入光部３３は、矢印Ａ３が示す方向及び矢印Ａ４が示す方向に格子状に複数設けられている。入光部３３の配置間隔ｐ１（図３～図５参照）は、半導体発光素子２２の配置間隔と同一である。

図３、図６（ｂ）に示すように、入光部３３は、中央入光面３３aと、中央入光面３３aの周囲に設けられた周囲入光面３３ｂと、を含む。中央入光面３３ａ及び周囲入光面３３ｂは、それぞれ、入光部３３の光軸ＡＸ_３３に対して回転対称に構成されている。

半導体発光素子２２が発光する光は、当該半導体発光素子２２が対向する入光部３３からインナーレンズ３０に入光する。具体的には、図３に示すように、半導体発光素子２２が発光する光のうちその光軸ＡＸ_２２に対して狭角方向の相対強度が高い光Ｒａｙ１は中央入光面３３ａから入光する。一方、半導体発光素子２２が発光する光のうちその光軸ＡＸ_２２に対して広角方向の相対強度が低い光Ｒａｙ２は周囲入光面３３ｂから入光する。

中央入光面３３ａは、当該中央入光面３３ａからインナーレンズ３０に入光する、半導体発光素子２２からの光のうち当該半導体発光素子２２の光軸ＡＸ_２２に対して狭角方向の光Ｒａｙ１（相対強度が高い）を拡散させるレンズ面で、例えば、半導体発光素子２２の光軸ＡＸ _２２に対して垂直な平面のレンズ面である。中央入光面３３ａの面形状は、テールランプ用配光パターン及びストップランプ用配光パターンについて法規が定める範囲を考慮して、例えば、当該中央入光面３３ａから入光する相対強度が高い光Ｒａｙ１が、入光部３３の光軸ＡＸ_３３を含む水平面に対して上１５°及び下１５°の範囲に拡散されるように構成されている。

周囲入光面３３ｂは、当該周囲入光面３３ｂからインナーレンズ３０に入光する、半導体発光素子２２からの光のうち当該半導体発光素子２２の光軸ＡＸ_２２に対して広角方向の光Ｒａｙ２（相対強度が低い）を集光させるレンズ面で、例えば、中央入光面３３ａの外周縁から前方に向かって錐台状（例えば、円錐台状）に拡がるテーパ筒状のレンズ面である。周囲入光面３３ｂのテーパ角度は、当該周囲入光面３３ｂから入光する相対強度が低い光Ｒａｙ２が、例えば、入光部３３の光軸ＡＸ_３３に対して平行の方向又は入光部３３の光軸ＡＸ_３３に交差する方向に進行するように考慮された角度である。

図３に示すように、平坦部３１に設けられた各々の入光部３３については、各々の入光部３３の光軸ＡＸ_３３とＸ軸とがなす角度は、０°である。つまり、平坦部３１に設けられた各々の入光部３３の光軸ＡＸ_３３は、互いに平行で、Ｘ軸方向に延びている。

一方、図４、図５に示すように、回り込み部３２に設けられた各々の入光部３３については、各々の入光部３３の光軸ＡＸ_３３とＸ軸とがなす角度θ１は、車幅方向外側に位置する入光部３３ほど大きい。

図７は、インナーレンズ３０の表面側から見た斜視図である。

図３、図７に示すように、インナーレンズ３０（平坦部３１及び回り込み部３２）の表面には、各々の入光部３３（中央入光面３３ａ及び周囲入光面３３ｂ）からインナーレンズ３０に入光し当該インナーレンズ３０の表面から出光する各々の半導体発光素子２２からの光を制御する配光用カット３４が設けられている。配光用カット３４は、Ｚ軸方向に延びており、並列に複数設けられている。具体的には、図７においては、配光用カット３４は、矢印Ａ５が示す方向に並列に複数設けられている。配光用カット３４の配置間隔ｐ２（図３～図５参照）は、入光部３３の配置間隔ｐ１より狭い。

配光用カット３４は、Ｚ軸方向に延びる細幅の光制御面３４ａ（図３等参照）を含む。光制御面３４ａは、入光部３３から入光する半導体発光素子２２からの光を制御するカット面である。

図３に示すように、平坦部３１に設けられた各々の入光部３３については、各々の入光部３３の光軸ＡＸ_３３と光制御面３４ａとがなす角度は、θ２である。角度θ２は、入光部３３から入光し光制御面３４ａから出光する半導体発光素子２２からの光Ｒａｙ１、Ｒａｙ２（図３参照）が、車両後方に向かい、テールランプ用配光パターン（図８（ａ）参照）及びストップランプ用配光パターン（図８（ｂ）参照）について法規が定める範囲、例えば、図８（ａ）中の範囲Ｃ１及び図８（ｂ）中の範囲Ｃ４を照射するように調整された角度である。

一方、図４に示すように、回り込み部３２のうち車幅方向内側に設けられた各々の入光部３３については、各々の入光部３３の光軸ＡＸ_３３と光制御面３４ａとがなす角度は、θ３（例えば、角度θ２より小さい）である。角度θ３は、入光部３３から入光し光制御面３４ａから出光する半導体発光素子２２からの光Ｒａｙ１、Ｒａｙ２（図４（ａ）、図４（ｂ）参照）、及び、入光部３３（中央入光面３３ａ）から入光し光制御面３４ａで屈折及び内面反射（内部反射）されて配光用カット３４から出光する半導体発光素子２２からの光Ｒａｙ１（図４（ｂ）参照）が、車両後方に向かい、テールランプ用配光パターン（図８（ａ）参照）及びストップランプ用配光パターン（図８（ｂ）参照）について法規が定める範囲、例えば、図８（ａ）中の範囲Ｃ２及び図８（ｂ）中の範囲Ｃ５を照射するように調整された角度である。

また、図５に示すように、回り込み部３２のうち車幅方向外側に設けられた各々の入光部３３については、各々の入光部３３の光軸ＡＸ_３３と光制御面３４ａとがなす角度は、θ４（例えば、角度θ３より小さい）である。角度θ４は、入光部３３から入光し光制御面３４ａから出光する半導体発光素子２２からの光Ｒａｙ１、Ｒａｙ２（図５（ａ）、図５（ｂ）参照）、及び、入光部３３（中央入光面３３ａ）から入光し光制御面３４ａで屈折及び内面反射（内部反射）されて配光用カット３４から出光する半導体発光素子２２からの光Ｒａｙ１（図５（ｂ）参照）が、車両後方に向かい、テールランプ用配光パターン（図８（ａ）参照）及びストップランプ用配光パターン（図８（ｂ）参照）について法規が定める範囲、例えば、図８（ａ）中の範囲Ｃ３を照射するように調整された角度である。

配光用カット３４の高さｈ（図３～図５参照）は、全ての配光用カット３４で同一である。なお、配光用カット３４の高さｈは、基準面Ｆ１（図３～図５参照）からの高さである。

図３～図５に示すように、インナーレンズ３０（平坦部３１及び回り込み部３２）の表面のうち互いに隣接する配光用カット３４間（配光用カット３４間の谷部）には、当該配光用カット３４間から出光する光を水平方向に拡散させる第１光拡散面３５が設けられている。第１光拡散面３５は、例えば、円柱軸がＺ軸方向に延びるシリンドリカル面又はシリンドリカル状の面（ローレットとも呼ばれる）である。

また、図６（ｂ）に示すように、インナーレンズ３０（平坦部３１及び回り込み部３２）の裏面のうち水平方向に関し互いに隣接する入光部３３間には、Ｚ軸方向に延び、かつ、当該入光部３３間から入光する光を水平方向に拡散させる第２光拡散面３６が設けられている。第２光拡散面３６は、例えば、円柱軸がＺ軸方向に延びるシリンドリカル面又はシリンドリカル状の面（ローレットとも呼ばれる）である。

第１光拡散面３５、第２光拡散面３６を設けた技術的意義について比較例と対比しながら説明する。

図９は、比較例の部分拡大図である。

図９（ａ）に示すように、比較例は、インナーレンズ３０（平坦部３１及び回り込み部３２）の表面のうち互いに隣接する配光用カット３４間（配光用カット３４間の谷部）が基準面Ｆ１（基準表面）で構成されている点が相違する。図９（ａ）において、基準面Ｆ１は、入光部３３の光軸ＡＸ_３３に対して概ね直交している。また、図９（ｂ）に示すように、比較例は、インナーレンズ３０（平坦部３１及び回り込み部３２）の裏面のうち互いに隣接する入光部３３間が基準面Ｆ２（基準裏面）で構成されている点が相違する。図９（ｂ）において、基準面Ｆ２は、入光部３３の光軸ＡＸ_３３に対して概ね直交している。それ以外、本実施形態の車両用灯具１０と同様である。

比較例においては、図９（ａ）に示すように、回り込み部３２に設けられた入光部３３（周囲入光面３３ｂ）から入光した相対強度が低い光Ｒａｙ２は、互いに隣接する配光用カット３４間の基準面Ｆ１から屈折することなく直進して出光する。図１０（ａ）中の楕円Ｄ１で囲った範囲は、この直進して出光する光の光路を表している。

また、比較例においては、図９（ｂ）に示すように、回り込み部３２に設けられた入光部３３間の基準面Ｆ２から入光した半導体発光素子２２からの光Ｒａｙ３は、配光用カット３４（光制御面３４ａ）から屈折して出光する。図１１（ａ）中の楕円Ｄ２で囲った範囲は、この屈折して出光する光の光路を表している。

その結果、比較例においては、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、回り込み部３２（特に、右６０～７０°の範囲）の輝度が相対的に高くなり、当該範囲が点光しているように見える。図２（ｂ）は車両用灯具１０（インナーレンズ３０）の正面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＡ－Ａ断面における輝度分布である。図２（ｃ）中の符号Ｌが示すグラフは、図２（ｂ）中のＡ－Ａ断面における輝度分布を表す。図２（ｃ）中の符号ＬＡが示す直線（実線）は、グラフＬの近似直線である。また、図２（ｃ）中の符号ＬＢが示す点線は、直線ＬＡに対して＋５％の輝度を表す直線である。また、図２（ｃ）中の符号ＬＣが示す点線は、直線ＬＡに対して－５％の輝度を表す直線である。

これに対して、本実施形態においては、回り込み部３２に設けられた入光部３３（周囲入光面３３ｂ）から入光した相対強度が低い光Ｒａｙ２は、互いに隣接する配光用カット３４間の第１光拡散面３５から水平方向に拡散して出光する。そのため、図１０（ｂ）に示すように、楕円Ｄ１で囲った範囲を通過する光の密度が、図１０（ａ）と比べ、小さくなる。

また、本実施形態においては、回り込み部３２に設けられた入光部３３間の第２光拡散面３６から入光した半導体発光素子２２からの光Ｒａｙ３は、当該第２光拡散面３６から水平方向に拡散して入光する。そのため、図１１（ｂ）に示すように、楕円Ｄ２で囲った範囲を通過する光の密度が、図１１（ａ）と比べ、小さくなる。

その結果、本実施形態においては、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、回り込み部３２（特に、右６０～７０°の範囲）の輝度が相対的に高くなるのを（当該範囲が点光しているように見えるのを）抑制することができる。

図６（ｂ）に示すように、インナーレンズ３０（平坦部３１及び回り込み部３２）の裏面のうち鉛直方向に関し互いに隣接する入光部３３間には、水平方向に延び、かつ、当該入光部３３間から入光する光を鉛直方向に拡散させる第３光拡散面３７が設けられている。第３光拡散面３７は、例えば、円柱軸が水平方向に延びるシリンドリカル面又はシリンドリカル状の面（ローレットとも呼ばれる）である。なお、本実施形態では、水平方向の拡散を優先させるため、第２光拡散面３６が優先的に設けられている。すなわち、第３光拡散面３７は、第２光拡散面３６近傍で途切れて、断続的に水平方向に延びている。

次に、上記構成の車両用灯具１０をテールランプとして機能させる動作例について説明する。

上記構成の車両用灯具１０は、フィルム光源２０を構成する各々の半導体発光素子２２にテールランプ用の駆動電流を印加することで、テールランプとして機能する。

すなわち、テールランプ用の駆動電流を印加することで発光する各々の半導体発光素子２２からの光Ｒａｙ１、２（図３～図５参照）は、各々の半導体発光素子２２が対向する各々の入光部３３からインナーレンズ３０に入光し、インナーレンズ３０の表面から出光する際、主に、当該表面に設けられた各々の配光用カット３４（光制御面３４ａ）により照射方向が制御されることで、テールランプ用配光パターン（図８（ａ）参照）を形成する。その際、各々の配光用カット３４（光制御面３４ａ）により照射方向が制御される光は、アウターレンズ４０を透過する。

その際、入光部３３を構成する周囲入光面３３ｂにより集光される光Ｒａｙ２（図３～図５参照）が、各々の配光用カット３４（光制御面３４ａ）により、主に、テールランプ用配光パターン（図８（ａ）参照）中の範囲Ｃ１～Ｃ３を照射するように制御されるため、テールランプ用配光パターンの光度を高くすることができる。

また、回り込み部３２に設けられた各々の入光部３３から入光する光Ｒａｙ１、２（図４～図５参照）が、各々の配光用カット３４（光制御面３４ａ）により、車両側方ではなく車両後方に向かうように制御されるため、これによっても、テールランプ用配光パターンの光度を高くすることができる。
アウターレンズ４０は、アクリルやポリカーボネイト等の透明樹脂製で、インナーレンズ３０と同様、平坦部４１と回り込み部４２とを含む（図１参照）。なお、アウターレンズ４０は、素通し状のレンズとして構成されている。

次に、上記構成の車両用灯具１０をストップランプとして機能させる動作例について説明する。

上記構成の車両用灯具１０は、フィルム光源２０を構成する各々の半導体発光素子２２にテールランプ用の駆動電流より高いストップランプ用の駆動電流を印加することで、ストップランプとして機能する。

すなわち、ストップランプ用の駆動電流を印加することでテールランプ時より明るく発光する各々の半導体発光素子２２からの光Ｒａｙ１、２（図３～図５参照）は、各々の半導体発光素子２２が対向する各々の入光部３３からインナーレンズ３０に入光し、インナーレンズ３０の表面から出光する際、主に、当該表面に設けられた各々の配光用カット３４（光制御面３４ａ）により照射方向が制御されることで、ストップランプ用配光パターン（図８（ｂ）参照）を形成する。その際、各々の配光用カット３４（光制御面３４ａ）により照射方向が制御される光は、アウターレンズ４０を透過する。

その際、入光部３３を構成する周囲入光面３３ｂにより集光される光Ｒａｙ２（図３～図５参照）が、各々の配光用カット３４（光制御面３４ａ）により、主に、ストップランプ用配光パターン（図８（ｂ）参照）中の範囲Ｃ４～Ｃ５を照射するように制御されるため、ストップランプ用配光パターンの光度を高くすることができる。

また、回り込み部３２に設けられた各々の入光部３３から入光する光Ｒａｙ１、２（図４～図５参照）が、各々の配光用カット３４（光制御面３４ａ）により、車両側方ではなく車両後方に向かうように制御されるため、これによっても、ストップランプ用配光パターンの光度を高くすることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、法規が定める範囲及び明るさが異なる２種類のランプ機能（テールランプ、ストップランプ）を実現することができる車両用灯具１０を提供することができる。

これは、入光部３３（中央入光面３３ａ）からインナーレンズ３０に入光し拡散される半導体発光素子２２からの光Ｒａｙ１（半導体発光素子２２の光軸ＡＸ_２２に対して狭角方向の相対強度が高い光Ｒａｙ１）、及び、入光部３３（周囲入光面３３ｂ）からインナーレンズ３０に入光し集光される半導体発光素子２２からの光Ｒａｙ２（半導体発光素子２２の光軸ＡＸ_２２に対して広角方向の相対強度が低い光Ｒａｙ２）が、インナーレンズ３０の表面に設けられた複数の配光用カット３４（光制御面３４ａ）により制御されることによるものである。

また、本実施形態によれば、配光用カット３４間から出光する光を水平方向に拡散させる第１光拡散面３５の曲率、入光部３３間から入光する光を水平方向に拡散させる第２光拡散面３６の曲率、及び入光部３３間から入光する光を鉛直方向に拡散させる第３光拡散面３７の曲率のうち少なくとも一つを調整することで、インナーレンズ３０が均一又は略均一に発光しているように視認させることができる。

次に、変形例について説明する。

上記実施形態では、平坦部３１と回り込み部３２とを含むインナーレンズ３０を用いた例について説明したが、これに限らない。例えば、平坦部３１のみを含むインナーレンズを用いてもよい。

また、上記実施形態では、半導体発光素子２２及び入光部３３がそれぞれ格子状に複数設けられている例について説明したが、これに限らない。例えば、半導体発光素子２２及び入光部３３はそれぞれランダムに設けられていてもよいし、一定の規則で設けられていてもよい。このように、半導体発光素子２２及び入光部３３はそれぞれ二次元的に設けてもよいし、一次元的（例えば、一列）に設けてもよい。

また、上記実施形態では、本発明の車両用灯具をテールランプ、ストップランプ兼用の車両用信号灯具に適用した例について説明したが、これに限らない。例えば、本発明の車両用灯具を、ハイマウントストップランプやＤＲＬランプ等のその他の車両用信号灯具に適用してもよい。

上記実施形態で示した数値は全て例示であり、これと異なる適宜の数値を用いることができるのは無論である。

上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。上記実施形態の記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。

１０…車両用灯具、２０…フィルム光源、２１…フィルム、２２…半導体発光素子、３０…インナーレンズ、３１…平坦部、３２…回り込み部、３３…入光部、３３ａ…中央入光面、３３a…中央入光面、３３ｂ…周囲入光面、３４…配光用カット、３４ａ…光制御面、３５…第１光拡散面、３６…第２光拡散面、３７…第３光拡散面、４０…アウターレンズ、５０…ハウジング、ＡＸ_２２、ＡＸ_３３…光軸、Ｆ１、Ｆ２…基準面

Claims

フレキシブル性を有するフィルムと、前記フィルムに実装された複数の半導体発光素子と、を含むフィルム光源と、
前記複数の半導体発光素子が対向する複数の入光部を含む裏面と、その反対側の表面と、を含むインナーレンズと、
前記入光部は、中央入光面と、当該中央入光面の周囲に設けられた周囲入光面と、を含み、
前記フィルム光源は、各々の前記半導体発光素子と各々の前記入光部とが対向した状態で前記インナーレンズの後方に配置されており、
前記中央入光面は、当該中央入光面から前記インナーレンズに入光する、前記半導体発光素子からの光のうち当該半導体発光素子の光軸に対して狭角方向の光を拡散させるレンズ面であり、
前記周囲入光面は、当該周囲入光面から前記インナーレンズに入光する、前記半導体発光素子からの光のうち当該半導体発光素子の光軸に対して広角方向の光を集光させるレンズ面であり、
前記インナーレンズの表面には、各々の前記中央入光面及び各々の前記周囲入光面から前記インナーレンズに入光し当該インナーレンズの表面から出光する各々の前記半導体発光素子からの光を制御する光制御面を含む複数の配光用カットが設けられている車両用灯具。
前記フィルム光源は、各々の前記半導体発光素子の光軸と各々の前記入光部の光軸とが一致した状態で配置されており、
前記中央入光面及び前記周囲入光面は、それぞれ、前記入光部の光軸に対して回転対称に構成されており、
前記周囲入光面は、前記中央入光面の外周縁から前方に向かって錐台状に拡がるテーパ筒状のレンズ面である請求項１に記載の車両用灯具。
前記インナーレンズは、車幅方向内側に配置される平坦部と、前記平坦部の車幅方向外側の端部から車両側面に回り込む回り込み部と、を含み、
前記フィルム光源は、前記平坦部に対しては当該平坦部に沿って平行の状態で、かつ、前記回り込み部に対しては当該回り込み部に沿って湾曲した状態で配置されている請求項１又は２に記載の車両用灯具。
前記回り込み部に設けられた各々の前記入光部の光軸と前記光制御面とがなす角度は、前記平坦部に設けられた各々の前記入光部の光軸と前記光制御面とがなす角度より小さい請求項３に記載の車両用灯具。
各々の前記入光部の光軸と前記光制御面とがなす角度は、各々の前記入光部から入光し前記光制御面から出光する各々の前記半導体発光素子からの光が、車両後方に向かい、テールランプ用配光パターン及びストップランプ用配光パターンについて法規が定める範囲を照射するように調整されている請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用灯具。
前記インナーレンズの表面のうち互いに隣接する前記配光用カット間には、当該配光用カット間から出光する光を拡散させる第１光拡散面が設けられている請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用灯具。
前記インナーレンズの裏面のうち水平方向に関し互いに隣接する前記入光部間には、鉛直方向に延び、かつ、当該入光部間から入光する光を水平方向に拡散させる第２光拡散面が設けられている請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用灯具。
前記インナーレンズの裏面のうち鉛直方向に関し互いに隣接する前記入光部間には、水平方向に延び、かつ、当該入光部間から入光する光を鉛直方向に拡散させる第３光拡散面が設けられている請求項１から７のいずれか１項に記載の車両用灯具。